第二节 带电粒子在电场中的运动 第二章 静电场的应用 学习目标 1．通过构建模型和科学推理，导出带电粒子在人习强电场中加速运动的速度关系式，理解加速原理； 2．通过科学探究、构建模型和科学推理，导出带电粒子在匀强电场中偏转运动的速度、位规律，理解偏转原理； 3．能用带电粒子在电场中运动的规律分析解决实际问题，提高能力； 4．了解直线加速器和示波管的构造、原理，形成物理观念。 【新课导入】 你家里还有普通彩色电视机吗？ 你知道电视机的显像原理吗？ 我们要先学习带电粒子在电场中的加速与偏转。 一、带电粒子在电场中的加速 1.装置：如图所示，在真空中安装一对面积较大的平行金属板，并在两板间加上电压 ，两板之间形成了一个匀强电场，在紧靠正极板中间处有一电量为q、质量为m的带正电粒子，重力不计。 2.原理：在电场力的作用下，带电粒子沿电场线 做＿＿＿＿＿运动，到达负极板时的速度v。 (1)从动力学角度分析，由＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿，得v＝＿＿＿； (2)从能量角度分析，由＿＿＿＿＿，得v＝＿＿＿＿。 匀加速直线 ????????????=????????? ? ????????=????????????? ? ???????????????? ? ????????=???????????????????? ? ???????????????? ? 二、加速器 1.原理：为了使带电粒子获得较高的能量，最直接的做法是让带电粒子在＿＿＿的作用下不断加速。 2.方法：早期制成的加速器是利用＿＿＿ 的电场来加速带电粒子的，为了进一步提高 带电粒子的能量，科学家制成了＿＿＿＿＿。 【解释】设????????=????，第1次加速????????=????????????????????????，第2次加速＿＿＿＿＿＿，第n次加速＿＿＿＿＿＿。 3.应用：加速器广泛应用于＿＿＿、＿＿、＿＿等各个领域。 ? 电场力 高电压 直线加速器 ????????????=???????????????????????? ? ????????????=???????????????????????? ? 工农业 医疗 科研 【课堂练习】 1.一带电粒子在电场中只受电场力作用时，它不可能出现的运动状态是( ) A.匀速直线运动 B.匀加速直线运动 C.匀变速曲线运动 D.匀速圆周运动 2.下列粒子从初速度为零的状态经电压为U的匀强电场后，速度最大的粒子是（ ） A.质子 B.氘核 C. α粒子 D.钠离子 A A + m,q v0=0 U 3.下列两个电荷的电量之比q1∶q2=1∶2，质量之比m1∶m2=2∶1，都只受电场力，在电场中某点A都由静止释放，运动到B点，则两电荷运动到B点的速度大小之比为v1∶v2= 。 B A 1∶2 【课堂练习】 1.实验现象：电子束垂直 射入电场，运动轨迹会发生 ＿＿；当电场方向改变， ＿＿＿＿也会随之改变。 2.运动性质：带电粒子以初速度v0垂直进入电场中，将作＿＿＿运动， (1)垂直于电场线方向，粒子作 运动； (2)平行于电场线方向，粒子作 运动。 三、带电粒子在电场中的偏转 偏转 偏转方向 匀速直线 匀加速直线 类平抛 3.运动规律： (1)运动时间＿＿＿＿＿； (2)加 速 度＿＿＿＿＿＿＿＿＿； (3)偏移距离＿＿＿＿＿＿＿＿＿； (4)速度变化＿＿＿＿＿＿＿＿＿； (5)偏转角度＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 三、带电粒子在电场中的偏转 ????=???????????? ? ????=??????=????????????=???????????????? ? ????=????????????????????=???????????????????????????????????????? ? ????????=????????=???????????????????????????? ? ????????????????=????????????????=???????????????????????????????? ? 若加速电压为U0，????????????=????????????????????????， 则????=????????????????????????????， ????????????????=????????????????????????。 ? 4.如图所示，质子(H)和α粒子(He)，以相同的初动能垂直射入偏转电场(不计粒子重力)，则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为( ) A. 1∶1 B. 1∶2 C. 2∶1 D. 1∶4 B ... ...
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